CN116388314A - 具有多个机电蓄电池接口的电器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电器具(10)，其具有控制或调节电路(26)并具有多个机电蓄电池接口(14)，所述机电蓄电池接口用于借助能通过所述机电蓄电池接口(14)能松脱地接收的至少一个可更换蓄电池包(12)给所述电器具(10)供应最大允许的运行电压(U_max)，其中，所述机电蓄电池接口(14)设计成能接收至少两个不同的电压等级(U_Cl，n)的可更换蓄电池包(12)。提出了，所述电器具(10)的所述控制或调节电路(26)使较低的电压等级(U_Cl，2、U_Cl，3)的多个可更换蓄电池包(12)如此串联和/或并联电连接，使得它们的合成电池电压(U_Batt)不高于最大允许的供应电压(U_max)。

Description

具有多个机电蓄电池接口的电器具

技术领域

本发明涉及一种具有控制或调节电路和具有多个机电蓄电池接口的电器具。

背景技术

蓄电池运行的器具视其规定的使用而定在非常不同的功率等级中被提供。因此，例如存在低功率等级中的手持式工具机，所述手持式工具机以10.8V(名义上通常也称为12V)或14.4V运行，而在中等至较高的功率等级中主要使用在18V、36V、54V或72V的电压等级中的器具。在此，电压值从所使用的蓄电池单体的连接(并联或串联)中产生。优选，蓄电池单体在此构造为具有为3.6V的单体电压的锂基蓄电池单体，例如锂离子、锂聚合物、锂金属等。为了尤其是在商业应用中确保尽可能长的运行时间和短的中断时间，在许多电器具中提供可更换蓄电池或者说可更换蓄电池包。它们经由在可更换蓄电池包和电器具上的相应的蓄电池接口而力锁合和/或形状锁合能松脱地彼此连接。

从WO2018/119256中已知一种系统，所述系统具有多个蓄电池运行的电动工具、多个可更换蓄电池包和至少一个蓄电池充电器具，其中，所述多个可更换蓄电池包包括用于第一电压等级的至少一个第一可更换蓄电池包和用于第一和第二电压等级的至少一个第二可更换蓄电池包。所述多个蓄电池运行的电动工具包括带有用于第一电压等级的第一可更换蓄电池包并且用于第二可更换蓄电池包的蓄电池接口的第一蓄电池运行的电动工具，以在第一电压等级中运行。此外，所述多个蓄电池运行的电动工具包括带有用于第二可更换蓄电池包的蓄电池接口的第二蓄电池运行的电动工具，以在第二电压等级中运行。因此，用户能够将所述系统的可更换蓄电池包用于第一电压等级的蓄电池运行的电动工具和第二电压等级的蓄电池运行的电动工具。

从EP3517253 A1中已知一种蓄电池运行的器具，其具有用于机电耦合至少一个可更换蓄电池包的组合式或者说多槽式蓄电池接口，其中，所述多槽式接口如此构造，使得能够选择性地使具有较高的第一电压的第一可更换蓄电池包或具有较低的第二电压的至少两个第二可更换蓄电池包经由多槽式接口耦合，以便给所述蓄电池运行的器具供应电压。

DE202017105258U1示出用于在蓄电池运行的电动工具上使用不同功率或者说电压等级的可更换蓄电池包的另一个替代方案，其中，在那里使用适配器，所述适配器使较低的电压等级的多个可更换蓄电池包如此连接，使得它们能够在具有该较低的电压等级的整数倍的电动工具上运行。

从EP3661 004A1中还已知一种系统，其具有至少一个可更换蓄电池包、蓄电池运行的电动工具、用于这类的电动工具的适配器以及用于给所述至少一个可更换蓄电池包充电的充电器具。尤其，在所述电动工具或者说适配器上，视功率要求而定地能够使多个可更换蓄电池包选择性地以串联连接或并联连接的方式运行。

本发明的任务是，提供一种具有多个机电蓄电池接口的电器具，所述电器具与现有技术相比实现了更灵活、更简单且更允许地使用不同电压等级的可更换蓄电池包。

发明内容

发明优点

本发明涉及一种电器具，其具有控制或调节电路并具有多个机电蓄电池接口，所述机电蓄电池接口用于借助能通过所述机电蓄电池接口能松脱地接收的至少一个可更换蓄电池包给所述电器具供应最大允许的运行电压，其中，所述机电蓄电池接口设计成能接收至少两个不同的电压等级的可更换蓄电池包。为了解决所提出的任务设置了，所述电器具的所述控制或调节电路使较低的电压等级的多个可更换蓄电池包如此串联和/或并联电连接，使得它们的合成电池电压不高于所述最大允许的供应电压。由此产生了这种优点：操作者能够非常灵活、简单且安全地以不同的电压等级的可更换蓄电池包运行电器具，所述可更换蓄电池包已经在所述用电器的拥有中或者当前尤其是以充满电的状态供给所述用电器使用。视应用情况而定，操作者还能够决定他想使用哪些可更换蓄电池包。因此，如果需要更长的使用持续时间，他能够使用例如较高或最高可能的电压等级的一个或多个可更换蓄电池包，而如果焦点在于更小的总重量，则优选使用较低电压等级的可更换蓄电池包。

在本发明的上下文中的电器具应当例如理解为用于借助电驱动的插入式工具来加工工件的蓄电池运行的电动工具。在此，所述电动工具能够构造为电动手持式工具和固定式电动工具机。在此背景下的典型的电动工具是手持式钻机或立式钻机、起子机、冲击式钻机、钻锤、破碎机、搅动装置、刨机、角磨机、振动打磨机、抛光机、圆锯、台锯、斜切锯和刺锯等。然而，作为电器具也考虑蓄电池运行的灯具以及园艺和建筑器具(例如割草机、草坪修剪器、树枝锯、马达式铣床和铣槽机、机器人破碎机、机器人钻头和机器人挖掘机等)、家用器具(例如吸尘器、搅拌机、电烤架等)以及电动运输工具(水上、陆上和空中)。将多个可更换蓄电池包适配于蓄电池运行的用电器的单个蓄电池接口的适配器也应理解为本发明意义上的电器具。

可更换蓄电池包的电池电压通常是单个蓄电池单体的电压的数倍，并且由单个蓄电池单体的连接(并联或串联)得到。一个蓄电池单体典型地构造为原电池，该原电池具有一种结构，在所述结构中一个单体极位于一个端部上并且另一个单体极位于对置的端部上。尤其地，蓄电池单体在一个端部上具有正单体极并且在对置的端部上具有负单体极。优选，蓄电池单体构造为锂基蓄电池单体，例如锂离子、锂聚合物、锂金属等。然而，本发明也能够用于具有Ni-Cd单体、Ni-MH单体或其他合适单体类型的可更换蓄电池包。在具有3.6V的单体电压的常规锂离子蓄电池单体中，示例性地得到3.6V、7.2V、10.8V、14.4V、18V、36V等的电压等级。优选，蓄电池单体构造为至少基本上圆柱形的圆单体，其中，单体极布置在圆柱形状的端部上。然而，本发明与所使用的蓄电池单体的类型和结构形式无关，而是能够应用于任意可更换蓄电池包和蓄电池单体，例如除了圆单体之外的软包电池单体等。

“能松脱地接收”可更换蓄电池包尤其应理解为无需工具、即用手就能松脱且能建立的、在可更换蓄电池包的和电器具的机电蓄电池接口之间的连接。还应注意的是，电器具的机电蓄电池接口的构型以及用于力锁合和/形状锁合能松脱地连接用于不同电压等级的可更换蓄电池包的所属的接收部不应是本发明的主题。

在通常情况下，一个电压等级的可更换蓄电池包的蓄电池接口配置成，5仅与同一电压等级或者说功率等级的电器具的相应的蓄电池接口兼容。这

往往使得对于不同电压等级或功率等级的电器具的用户来说需要购买并准备好相应数量的不同可更换蓄电池包。本领域技术人员根据电器具和/或可更换蓄电池包的功率等级或者说电压等级来选择蓄电池接口的合适的实施方式。在所述实施例中示出的实施方式因此仅应理解为示范性的。

0在本发明的一个扩展方案中设置，所述控制或调节电路使最高可能的电压等级的多个可更换蓄电池包并联连接。以这种方式确保了，不高于电器具的最大允许的供应电压，以便避免由于过电压造成的可能损坏。因而，操作者在使用最高可能的电压等级的多个可更换蓄电池包的情况下也不必担心，他是否可能会损坏电器具。

5可更换蓄电池包的并联连接然而可能导致，补偿电流在具有不同的充

电状态的可更换蓄电池包之间流动。这些补偿电流也可能损害可更换蓄电池包的使用寿命和用电器的效率。为了避免防止这些补偿电流的特殊保护电路，在一个替代的构型方式中设置，控制或调节电路如此顺序地或交替

地操控最高可能的电压等级的多个可更换蓄电池包，使得始终只有所述可0更换蓄电池包中的一个可更换蓄电池包向蓄电池运行的器具输送能量。

此外，所述控制或调节电路也能够如此以并联连接的方式顺序地或交替地操控不同的电压等级的多个可更换蓄电池包，使得同一电压等级的所有可更换蓄电池包的合成电池电压不高于所述最大允许的供应电压。特别

有利地，这允许同时且非常灵活地使用不同的可更换蓄电池包，视可用性5而定，而操作者无需考虑它们的组合。

所述控制或调节电路检测在每个可更换蓄电池包中测得的温度值，并且根据所述测得的温度值如此顺序地或交替地操控所述可更换蓄电池包，使得从其测得的温度值高于温度极限值的可更换蓄电池包切换到其测得的温度值不高于所述温度极限值的可更换蓄电池包。因而能够有效地避免可0更换蓄电池包的过热，而不会不利地影响电器具的有效功率。特别有利地，在可更换蓄电池包之间的动态或者说交替的切换导致：在不存在各个可更换蓄电池包的过热的风险的情况下使电器具的运行时间最大化。在此背景下，还可设想在同一电压等级、定义的电流极限值和/或定义的内部电阻极限值内的可更换蓄电池包之间进行动态或者说交替的切换，因为温度行为取决于这些附加的参数。

补充地或替代地，所述控制或调节电路检测每个可更换蓄电池包的电池电压并且根据测得的电池电压如此顺序地或交替地操控所述可更换蓄电池包，使得从其测得的电池电压低于最小电压极限值的可更换蓄电池包切换到其测得的电池电压不低于所述最小电压极限值的可更换蓄电池包。这种通过电池电压对充电状态的考虑实现了从弱的可更换蓄电池包及时更换到具有足够电力储备的可更换蓄电池包。

在本发明的一个扩展方案中设置，所述控制或调节电路如此操控所述可更换蓄电池包，使得它们的总功率不低于针对所述蓄电池运行的器具预设定的最小功率。这确保了电器具的尽可能高效的运行，并且避免了可更换蓄电池包的以及尤其是插入式工具(例如钻头、凿子、砂轮、锯片等)的磨损增加。补充地或替代地，控制或调节电路阻断蓄电池运行的器具，如果可更换蓄电池包的所有可能的连接变体(Verschaltungsvariationen)的合成电池电压低于最小电压极限值。因而能够避免，电器具以明显过弱的功率运行，例如因为通过操作者已将较低的电压等级的过少的可更换蓄电池包推入或者说插入到机电蓄电池接口中。

为了使操作者尽可能灵活地使用不同的电压等级的可更换蓄电池包，电器具具有用于最高可能的电压等级的可更换蓄电池包的至少两个机电蓄电池接口和用于较低的电压等级的可更换蓄电池包的至少两个机电蓄电池接口。

特别有利地，所述电器具具有至少两个组合式蓄电池接口，其中，组合式接口由用于至少两个不同的电压等级的可更换蓄电池包的多个机电蓄电池接口如此形成，使得在所述机电蓄电池接口中无法同时接收不同的电压等级的可更换蓄电池包。以这种方式，仅经由电器具的多个组合式接口就能够实现不同的电压等级的可更换蓄电池包的混合运行，其中，以简单的方式确保了，操作者不会使用不同的电压等级的可更换蓄电池包的、对于电器具来说危险或者说有害的组合。

为了给操作者提供关于电器具的控制或调节电路的切换行为的或者说关于可更换蓄电池包的状态的信息，在电器具上设置显示器，所述显示器显示当前操控的可更换蓄电池包、尤其是其测得的温度值和/或电池电压。

如果电器具优选构型为具有相应的功率需求的电动工具、园艺或建筑器具、小型电动运输工具或者家用器具，则特别有利的是，如果最高可能的电压等级的可更换蓄电池包是36V的可更换蓄电池包，并且较低的电压等级的可更换蓄电池包是12V的和/或18V的可更换蓄电池包。这类的可更换蓄电池包已被证明在其有效功率、其重量及其尺寸方面对这些电器具来说是特别有利的。

附图说明

在下文中，参照图1至5示例性地阐释本发明，其中，在附图中相同的附图标记指示具有相同功能方式的组成部分。

附图示出：

图1示出在第一实施方式中的构型为用电器的根据本发明的电器具的方框图，所述电器具具有用于借助能由机电蓄电池接口能松脱地接收的至少一个可更换蓄电池包来给所述用电器供电的多个机电蓄电池接口；

图2示出在第二实施方式中的构型为用于用电器的适配器的根据本发明的电器具的方框图，所述电器具具有用于借助能由机电蓄电池接口能松脱地接收的至少一个可更换蓄电池包来给所述用电器供电的多个机电蓄电池接口；

图3示出在第三实施方式中的以台式圆锯形式的根据本发明的电器具的示意图，所述电器具具有最高可能的电压等级的两个机电蓄电池接口和较低的电压等级的两个机电蓄电池接口；

图4以立体图(图4a)和侧视图(图4b)示出在没有推入的可更换蓄电池包的情况下用于电器具的组合式蓄电池接口的示意图；以及图5示出在带有推入的、最高可能的电压等级的可更换蓄电池包的情况下(图5a)和在带有两个推入的、较低的电压等级的可更换蓄电池包的情况下(图5b)用于电器具的组合式蓄电池接口的示意图。

具体实施方式

图1示出构型为用电器10a的电器具10的方框图，经由不同的电压等级U_Cl，n(2≤n≤N)的复数N个的可更换蓄电池包12能够给所述电器具供应能量。可更换蓄电池包12以虚线示出，因为它们由操作者根据可用性和充电状态而能可选地与用电器10a连接。为此，用电器10a具有复数I个的、总共12个机电蓄电池接口14，所述机电蓄电池接口能够以无需工具能松脱的方式与各个可更换蓄电池包12的相应兼容的机电接口16连接。所述机电蓄电池接口14中的两个机电蓄电池接口构型成与为例如标称36V的最高可能的电压等级U_Cl，1的可更换蓄电池包12兼容。所述机电蓄电池接口14中的四个另外的机电蓄电池接口构型成与为例如标称18V的较低的电压等级U_Cl，2的可更换蓄电池包12兼容，并且剩余的六个机电接口14能够仅接收为例如标称12V的另一个较低的电压等级U_Cl，3的可更换蓄电池包12。术语“标称”应表明，各个可更换蓄电池包12的实际电池电压U_Batt，_i可取决于其充电状态和/或其单体拓扑结构地偏离其电压等级U_Cl，n。用电器10a的蓄电池接口14的数量仅应理解为示范性的，并且因此对本发明不具有限制性特征。相应的情况适用于电压等级U_Cl，n的数量和标称值。然而，对于本发明来说重要的是，二者以复数的形式(即n>1且i>1)设置用于电器具10。

彼此相对应的机电蓄电池接口14和16分别具有多个电触头18，其中，所述电触头18中的第一电触头用作能以第一参考电位V₁、优选供应电位V₊加载的能量供应触头20，并且蓄电池接口14、16的电触头18中的第二电触头用作能以第二参考电位V₂、优选接地电位GND加载的能量供应触头22。经由第一和第二能量供应触头20、22，每个可更换蓄电池包12一方面能够通过用电器10a以放电电流进行放电，并且另一方面能够通过未示出的充电器具以充电电流进行充电。出于概述的原因，在图1中，只有用于最高可能的电压等级U_Cl，1的可更换蓄电池包12的机电蓄电池接口14、16的电触头18设有相应的附图标记。这同样适用于其余机电蓄电池接口14、16。

充电电流和放电电流的电流强度可以彼此显著不同。因此，放电电流在相应设计的用电器10中能够比充电器具的充电电流高至多10倍。在下文中，尽管在充电电流和放电电流之间存在这些区别，但是将只谈论负载电流I。术语“能加载”应当说明，电位V₊和GND尤其是在能与至少一个可更换蓄电池包12连接的电器具10的情况下并非持久地、而是在连接电蓄电池接口14、16之后才施加在能量供应触头20、22上。相应的情况适用于可更换蓄电池包12在与充电器具连接之后的放电。机电接口14、16的精确构型取决于各种因子，诸如电压等级U_Cl，n或各种制造商规格。因此，例如多于两个的电触头18也能够设置为用于在可更换蓄电池包12和电器具10或者说充电器具之间进行能量和/或数据传输。此外，视电压等级U_Cl，_n而定，也可设想不同数量的电触头18。机械编码也是可能的，使得相同电压等级U_Cl，n但不同功率等级的可更换蓄电池包12仅能由相应兼容的机电蓄电池接口16接收。由于机电接口14、16的精确构型对于本发明来说仅具有次要意义，因此不应对此进一步进行详细讨论。关于这一点，本领域技术人员和电器具10的操作者都将做出合适的选择。

每个可更换蓄电池包12能够具有多个能量存储单体24，所述能量存储单体能在串联连接和/或并联连接中运行，其中，串联连接定义各个可更换蓄电池包12的在能量供应触头20、22上下降的电池电压U_Batt，i，而各个能量存储单体24的并联连接首要提高了可更换蓄电池包12的容量。也可能的是，将由并联连接的能量存储单体24构成的各个单体簇串联连接，以便在提高容量的同时实现可更换蓄电池包12的特定的电池电压U_Batt，i。在具有分别为3.6V的单体电压U_Cell的常规锂离子能量存储单体24中，在当前实施例中，在能量供应触头20、22上下降了为10.8V、18V和36V的电池电压U_Batt，i。视在一个单体簇中并联连接的能量存储单体24的数量而定，常规可更换蓄电池包12的容量能够高达12Ah或更多。然而，本发明与所使用的能量存储单体24的结构形式、电压、电流提供能力等无关，而是能够应用于任意可更换蓄电池包12和能量存储单体24。

用电器10a具有控制或调节电路26，所述控制或调节电路例如能够构造为以微处理器、ASIC、DSP、FPGA等形式的集成电路。同样可设想，制或调节电路26由多个微处理器构成或至少部分地由具有相应晶体管逻辑的分立结构元件构成。此外，控制或调节电路26具有用于存储所连接的可更换蓄电池包12的运行参数的优选集成的存储器，所述运行参数例如为电池电压U_Batt，i、能量存储单体或者说能量存储单体簇24的单体电压U_Cell、单体或蓄电池包温度T_i、负载电流I等。

控制或调节电路26还操控与第一和第二能量供应触头20、22连接的、用电器10a的电负载或者说机电负载28。出于概述的原因，没有更详细地示出负载28。它例如能够构造为功率输出级，所述功率输出级以脉宽调制信号加载电动马达以致其转速变化和/或转矩变化，这直接影响可更换蓄电池包12的负载电流I。电动马达例如用于驱动插入式工具，例如钻头、凿子、砂轮、锯片等。然而，也可设想转换功率的其他负载28。对于本领域技术人员来说已知可能的电负载或者说机电负载28的多种变型，从而不应对此进一步进行详细讨论。

布置在每个可更换蓄电池包12中的温度传感器30用于测量分别连接的可更换蓄电池包12或者说能量存储单体24的单体或蓄电池包温度T_i，所述温度传感器优选构造为NTC并且与能量存储单体24中的至少一个能量存储单体紧密热接触。如此测得的温度值T_i分别经由机电蓄电池接口14、16的构造为信号或数据触头32的电触头18而传输到用电器10a，以借助那里的控制或调节电路26进行分析处理。为此，用电器10a具有测量电路或者说多路复用器34，所述多路复用器检测与用电器10a连接的可更换蓄电池包12的各个温度值T_i。

用电器10a的控制或调节电路26借助选择器36现在使各个可更换蓄电池包12如此以串联和/或并联的方式电连接，使得它们的合成电池电压U_Batt不高于最大允许的供应电压U_max(U_Batt≤U_max)。据此，用电器10a的操作者能够非常灵活、简单且安全地利用不同的电压等级U_Cl，n的可更换蓄电池包12来运行这个用电器，所述可更换蓄电池包已经在用电器的拥有中或者说当前尤其以已充电的状态供给用电器使用。视应用情况而定，操作者还能够决定他想使用哪些可更换蓄电池包12。因此，如果需要更长的使用持续时间，他能够使用较高或最高可能的电压等级U_Cl，n的一个或多个可更换蓄电池包12，而如果焦点在于更小的总重量和更好的搬运，优选使用较低电压等级U_Cl，n的可更换蓄电池包12。

选择器36能够构造为晶体管网络或继电器网络，所述晶体管网络或继电器网络根据控制或调节电路26的操控而引起各个可更换蓄电池包12的相应的串联和/或并联连接。由双极晶体管、场效应晶体管、IGBT和/或继电器组成的这类功率网络对于本领域技术人员来说是已知的，从而不应对此进一步进行详细讨论。同样地，选择器36能够构造为具有相应的晶体管拓扑结构的集成功率电路等。

为了避免在同时使用最高可能的电压等级U_Cl，1的多个可更换蓄电池包12时高于最大允许的供应电压U_max，控制或调节电路26仅使这些可更换蓄电池包12并联连接。即，在当前实施例中，在最大允许的供应电压U_max为36V的情况下，使两个36V的可更换蓄电池包12并联连接。然而，可更换蓄电池包12的并联连接可能导致，补偿电流在具有不同充电状态的可更换蓄电池包12之间流动。这些补偿电流可能会损害可更换蓄电池包12的使用寿命和用电器10a的效率。因此，替代地设置，控制或调节电路26顺序地或交替地操控多个36V的可更换蓄电池包12，使得始终只有这些可更换蓄电池包12中的一个可更换蓄电池包向用电器10a输送能量。

在同时使用较低的电压等级U_Cl，2和/或U_Cl，3的多个可更换蓄电池包12的情况下，控制或调节电路26还使这些可更换蓄电池包12始终如此连接，使得它们的合成电池电压U_Batt不高于用电器10a的最大允许的运行电压U_max。不同于最高可能的电压等级U_Cl，1的可更换蓄电池包12，较低的电压等级U_Cl，2或U_Cl，3的足够多的可更换蓄电池包12然而能够以串联连接和并联连接的形式或者说以混合运行的形式连接。因此，在当前实施例中，对于36V的最大允许的运行电压U_max来说，在同时使用四个18V的可更换蓄电池包12的情况下，能够使各两个可更换蓄电池包串联连接，并且在功率需求增加的情况下使这两个串联连接并联运行。相应地，例如，也可能使两个串联连接的18V的可更换蓄电池包12和三个串联连接的12V的可更换蓄电池包12并联连接。在此，为了避免补偿电流也可能有意义的是：顺序地或交替地操控可更换蓄电池包12的各个串联电路和/或各个可更换蓄电池包12。特别有利的是，这允许根据可用性同时且非常灵活地使用不同的可更换蓄电池包12，而操作者无需考虑它们的组合。

根据测得的温度值T_i，控制或调节电路26能够如此顺序地或交替地操控可更换蓄电池包12，使得从其测得的温度值T_i高于温度极限值T_max的可更换蓄电池包12切换到其测得的温度值T_i不高于温度极限值T_max的可更换蓄电池包。因而能够有效地避免可更换蓄电池包12的过热，而不会不利地影响用电器10a的有效功率。通过在可更换蓄电池包12之间进行这种动态或者说交替的切换，能够在不存在各个可更换蓄电池包12的过热的风险的情况下实现用电器10a的运行时间最大化。由于温度行为尤其也取决于电压等级U_Cl，n、定义的电流极限值和/或内部电阻极限值，还可能的是，根据这些参数来实现可更换蓄电池包12的动态或者说交替的切换。

借助选择器36，控制或调节电路26检测所连接的可更换蓄电池包12的电池电压U_Batt，i，以便能够推断出其各自的充电状态。然后，控制或调节电路26根据测得的电池电压U_Batt，i如此顺序地或交替地操控可更换蓄电池包，使得从其测得的电池电压U_Batt，i低于最小电压极限值U_min的可更换蓄电池包12切换到其测得的电池电压U_Batt，i不低于最小电压极限值U_min的可更换蓄电池包12。因而，在考虑充电状态的情况下，能够实现从弱的可更换蓄电池包12及时更换到具有足够电力储备的可更换蓄电池包12。

控制或调节电路26还如此操控可更换蓄电池包12，使得它们的总功率P_Batt不低于针对用电器10a预设定的最小功率P_min。这确保了用电器10a的尽可能高效的运行，并且避免了可更换蓄电池包12的以及尤其是与构造为电动工具的用电器10a一起使用的插入式工具(例如钻头、凿子、砂轮、锯片等)的磨损增加。补充地或替代地，控制或调节电路26阻断用电器10a，如果可更换蓄电池包12的所有可能的连接变体的合成电池电压U_Batt低于最小电压极限值U_min。因而能够避免，用电器10a以明显过弱的功率运行，因为例如通过操作者已将较低的电压等级U_Cl，n的过少的可更换蓄电池包12推入或者说插入到机电蓄电池接口14中。

如开头已经提到的，电器具10也能够构造为用于蓄电池运行的用电器38的相应的机电蓄电池接口14的适配器10b。据此，根据图2，并非适配器10b本身而是用电器38具有电负载28。此外，除了在图2中示出的用于以无需工具能松脱的方式与不同的电压等级U_Cl，n的可更换蓄电池包12连接的复数I个、四个机电蓄电池接口14之外，适配器10b还具有另一个机电蓄电池接口16，适配器10b本身能借助该另一个机电蓄电池接口以无需工具能松脱的方式与用电器38的机电蓄电池接口14连接。适配器10b的附加的机电蓄电池接口16优选如此构造，使得它们与最高可能的电压等级U_Cl，1的可更换蓄电池包12的机电蓄电池接口16相同。适配器10b的控制或调节电路26和集成在蓄电池运行的用电器38中的控制或调节电路40经由它们的信号或数据触头32交换上面已经提到的运行参数。此外，信号或数据触头32用于通过蓄电池运行的用电器38的控制或调节电路40以关于图1已经描述的方式来控制适配器10b的控制或调节电路26。因此，蓄电池运行的用电器38的控制或调节电路40例如将其最大允许的运行电压U_max传输到适配器10b的控制或调节电路26，以便这个控制或调节电路能够在其方面操控选择器36以成功连接与适配器10b连接的可更换蓄电池包12。

图3a示出以台式圆锯42的形式的根据本发明的用电器10a的另一个实施例，所述台式圆锯与根据图2的适配器10b类似地配备有最高可能的电压等级U_Cl，1的两个机电蓄电池接口14和较低的电压等级U_Cl，2的两个机电蓄电池接口14。可更换蓄电池包12是具有壳体44的传统可更换蓄电池包，所述壳体在第一侧壁上具有用于以无需工具能松脱的方式与电器具10的蓄电池接口14并且与未示出的充电器具连接的机电接口16。台式圆锯42符合标准地以为36V的最大允许的运行电压U_max运行。因而，最高可能的电压等级U_Cl，1的两个机电蓄电池接口14设计用于36V的可更换蓄电池包12，并且较低的电压等级U_Cl，2的两个机电蓄电池接口14设计用于18V的可更换蓄电池包12。如果根据图3b所有四个可更换蓄电池包12已经以其机电接口16沿各自的推入方向E被推入到台式圆锯14的为此目的设置的机电接口14中，则控制或调节电路26能够根据所需的功率要求或者说充电状态和/或温度值按照图1和图2的上述实施方案操控选择器36。同样可能的是，控制或调节电路26根据由操作者推入的可更换蓄电池包12以所述的方式自动地操控选择器36，其中，台式圆锯42然而被阻断进行进一步操作，如果低于其所需的最小功率P_min或所需的最小电压极限值U_min。台式圆锯42还具有显示器46，所述显示器显示当前操控的可更换蓄电池包12、尤其是其测得的温度值T_i和/或电池电压U_Batt，i。

在图4和图5中示出用于电器具10的组合式蓄电池接口48，所述组合式蓄电池接口由用于至少两个不同的电压等级U_Cl，n的可更换蓄电池包12的多个机电蓄电池接口14如此形成，使得在所述机电蓄电池接口中不能同时接收不同电压等级U_Cl，n的可更换蓄电池包12。优选，电器具10具有至少两个这类的组合式蓄电池接口48。每个组合式蓄电池接口48包括用于最高可能的电压等级U_Cl，1(例如36V)和至少一个较低的电压等级U_Cl，2(18V)、U_Cl，3(12V)的可更换蓄电池包12的部分重叠的机电蓄电池接口14。

在所示出的实施例中，用于36V的可更换蓄电池包12的机电蓄电池接口14布置成与用于18V的可更换蓄电池包12的并排定位的两个机电蓄电池接口14在高度上错开且成直角。因此，用于两个不同的电压等级U_Cl，1、U_Cl，2的可更换蓄电池包12的机电蓄电池接口14如此直接彼此叠置地布置，使得它们对于另一个电压等级U_Cl，2、U_Cl，1的相应所接收的可更换蓄电池包12来说相互阻塞。通过相应的蓄电池接口14在不同层面上的重叠，用于36V的可更换蓄电池包12的蓄电池接口14需要附加的引导接片50以引导和保持36V的可更换蓄电池包12的机电蓄电池接口16。

在所示出的实施例中，18V的可更换蓄电池包12分别具有机械锁定设备52(参见图4a)，以锁定其机电蓄电池接口16在组合式蓄电池接口48的蓄电池接口14的凹进部54中的形状锁合和/或力锁合地能松脱的连接。在此，每个锁定设备52包括受弹簧加载的压力按键56，所述压力按键与18V的可更换蓄电池包12的未示出的锁定机构作用连接，由于压力按键56和/或锁定机构的弹簧加载，在沿推入方向E推入18V的可更换蓄电池包14时，锁定设备52自动卡锁到所属的蓄电池接口14的凹进部54中。如果操作者在卡锁18V的可更换蓄电池包12的情况下沿推入方向E按压压力按键56，则锁定被释放并且操作者能够逆着推入方向E地将18V的可更换蓄电池包12从蓄电池接口14取出或者说推出。

与18V的可更换蓄电池包不同，36V的可更换蓄电池包12不具有蓄电池包侧的锁定设备。相反，36V的可更换蓄电池包12的锁定在此经由蓄电池接口14本身实现。然而应指出，可更换蓄电池包12的锁定仅应理解为示范性的，并且因而锁定是否在可更换蓄电池包12方面和/或在蓄电池接口14方面在电器具10上进行对本发明来说是不重要的。也可以完全省去锁定可更换蓄电池包12。

最后应指出，本发明不限于根据图1至图5的所示的实施例。因此，尤其是可更换蓄电池包12的和电器具10的机电蓄电池接口14、16以及组合式蓄电池接口46应理解为示范性的。也可设想，在电器具10上使用用于不同的电压等级U_Cl，n和/或功率等级的多于两个的不同的组合式蓄电池接口46。因此，例如在以72V运行的电器具上能够设置用于一个72V的可更换蓄电池包和两个36V的可更换蓄电池包的一个组合式蓄电池接口以及用于各一个36V的可更换蓄电池包和两个18V的可更换蓄电池包的两个另外的组合式蓄电池接口。

Claims (12)

1.一种电器具(10)，其具有控制或调节电路(26)并具有多个机电蓄电池接口(14)，所述机电蓄电池接口用于借助能通过所述机电蓄电池接口(14)能松脱地接收的至少一个可更换蓄电池包(12)给所述电器具(10)供应最大允许的运行电压(U_max)，其中，所述机电蓄电池接口(14)设计成能接收至少两个不同的电压等级(U_Cl，n)的可更换蓄电池包(12)，其特征在于，所述电器具(10)的所述控制或调节电路(26)使较低的电压等级(U_Cl，2、U_Cl，3)的多个可更换蓄电池包(12)如此串联和/或并联电连接，使得它们的合成电池电压(U_Batt)不高于最大允许的供应电压(U_max)。

2.根据权利要求1所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)使最高可能的电压等级(U_Cl，1)的多个可更换蓄电池包(26)并联连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)如此顺序地或交替地操控所述最高可能的电压等级(U_Cl，1)的多个可更换蓄电池包(12)，使得始终只有所述可更换蓄电池包(12)中的一个可更换蓄电池包向蓄电池运行的器具(10)输送能量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)如此以并联连接的方式顺序地或交替地操控不同的电压等级(U_Cl，n)的多个可更换蓄电池包(12)，使得同一电压等级(U_Cl，₁、U_Cl，2、U_Cl，3)的所有可更换蓄电池包(12)的合成电池电压(U_Batt)不高于所述最大允许的供应电压(U_max)。

5.根据前述权利要求3或4中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)检测在每个可更换蓄电池包(12)中测得的温度值(T_i)，并且根据所述测得的温度值(T_i)如此顺序地或交替地操控所述可更换蓄电池包(12)，使得从其测得的温度值(T_i)高于温度极限值(T_max)的可更换蓄电池包(12)切换到其测得的温度值(T_i)不高于所述温度极限值(T_max)的可更换蓄电池包(12)。

6.根据前述权利要求3至5中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)检测每个可更换蓄电池包(12)的电池电压(U_Batt，_i)并且根据测得的电池电压(U_Batt，i)如此顺序地或交替地操控所述可更换蓄电池包(12)，使得从其测得的电池电压(U_Batt，i)低于最小电压极限值(U_min)的可更换蓄电池包(12)切换到其测得的电池电压(U_Batt，i)不低于所述最小电压极限值(U_min)的可更换蓄电池包(12)。

7.根据前述权利要求3至6中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)如此操控所述可更换蓄电池包(12)，使得它们的总功率(P_Batt)不低于针对所述蓄电池运行的器具(10)预设定的最小功率(P_min)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述控制或调节电路(26)阻断所述蓄电池运行的器具(10)，如果所述可更换蓄电池包(12)的所有可能的连接变体的合成电池电压(U_Batt)低于最小电压极限值(U_min)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述电器具(10)的显示器(46)显示当前操控的可更换蓄电池包(12)、尤其是其测得的温度值(T_i)和/或电池电压(U_Batt，i)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述电器具(10)具有用于所述最高可能的电压等级(U_Cl，1)的可更换蓄电池包(12)的至少两个机电蓄电池接口(14)和用于较低的电压等级(U_Cl，2、U_Cl，3)的可更换蓄电池包(12)的至少两个机电蓄电池接口(14)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述电器具(10)具有至少两个组合式蓄电池接口(48)，其中，组合式接口(48)由用于至少两个不同的电压等级(U_Cl，n)的可更换蓄电池包(12)的多个机电蓄电池接口(14)如此形成，使得在所述机电蓄电池接口中不能同时接收不同的电压等级(U_Cl，n)的可更换蓄电池包(12)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的电器具(10)，其特征在于，所述最高可能的电压等级(U_Cl，1)的可更换蓄电池包(12)是36V的可更换蓄电池包，并且所述较低的电压等级(U_Cl，2、U_Cl，3)的可更换蓄电池包(12)是18V和/或12V的可更换蓄电池包。

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